發(fā)布時間：2019-03-20 12:39

【摘要】：h型支擋結(jié)構(gòu)作為較新式支擋結(jié)構(gòu),在工程實踐中越來越廣泛應(yīng)用。本文以福建省寧德市某一邊坡工程為研究對象,利用PLAXIS有限元軟件對h型支擋結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬,采用Hardening-soil本構(gòu)模型反映土體的加卸載性質(zhì),利用接觸面單元模擬樁土作用。本文建立基本計算模型,分析h型支擋結(jié)構(gòu)工作性狀,研究在各種因素不同計算參數(shù)下的性狀變化及潛在破壞模式。首先,對PLAXIS軟件和有限元計算方法進行基本介紹,分析有限元相關(guān)材料單元的基本特性,根據(jù)不同本構(gòu)模型的優(yōu)缺點比較,決定采用硬化土本構(gòu)模型并展開相關(guān)模型介紹,對強度折減法原理進行詳細闡述。其次,建立基本計算模型,分析前后樁受力和變形特征,為了進一步揭示了h型支擋結(jié)構(gòu)的工作機理,分別建立雙排單樁和門架式支擋結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型,與h型支擋結(jié)構(gòu)的受力和變形性能進行對比分析,更深入總結(jié)h型支擋結(jié)構(gòu)性狀特征。再次,展開各影響因素下h型支擋結(jié)構(gòu)的性狀分析,分別建立樁徑、樁排距、嵌固深度、連系梁剛度、連系梁傾角、鉸接體系、粘聚力、內(nèi)摩擦角和壓縮模量等各因素不同計算參數(shù)模型。根據(jù)分析結(jié)果,提出最優(yōu)樁徑、樁排距、連系梁尺寸及嵌固深度等,為優(yōu)化h型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考意見。然后,利用Phi-c程序進行h型支擋結(jié)構(gòu)破壞機理分析,研究樁徑、樁排距、嵌固深度、連系梁剛度、連系梁傾角、鉸接體系、抗剪強度、壓縮模量等各因素不同計算參數(shù)的可能滑移面,分析邊坡潛在破壞模式。同時分析各因素計算參數(shù)與坡體穩(wěn)定性關(guān)系。之后,進行工程實例分析,了解場區(qū)巖土地層特性和周圍環(huán)境情況的基礎(chǔ)上,對有限元數(shù)值模型進行合理概化。利用監(jiān)測成果驗證h型支擋結(jié)構(gòu)實際支擋效果,同時與有限元模擬結(jié)果對比,驗證有限元模型及參數(shù)的合理性。最后,總結(jié)本文所研究的主要內(nèi)容以及取得的研究成果,同時,對今后進一步研究工作提出一些建議。
[Abstract]:H-type retaining structure, as a new type retaining structure, is more and more widely used in engineering practice. In this paper, a side slope project in Ningde City, Fujian Province is taken as the research object, the h-shaped retaining structure is numerically simulated by using PLAXIS finite element software, the Hardening-soil constitutive model is used to reflect the loading and unloading properties of the soil, and the pile-soil action is simulated by the contact surface element. In this paper, the basic calculation model is established to analyze the working character of h-type retaining structure, and to study the character change and potential damage pattern under various factors and different calculation parameters. Firstly, the PLAXIS software and the finite element calculation method are introduced, and the basic characteristics of the finite element related material element are analyzed. According to the comparison of the advantages and disadvantages of different constitutive models, it is decided to adopt the hardened soil constitutive model and expand the related model to introduce the basic characteristics of the finite element related material element. The principle of strength reduction method is described in detail. In order to reveal the working mechanism of h-type retaining structure, the numerical models of double-row single-pile and gantry retaining structure are established, respectively, in order to reveal the working mechanism of the h-shaped retaining structure, and establish the numerical model of the double-row single-pile and gantry retaining structure, respectively. Compared with the stress and deformation performance of h-type retaining structure, the characteristics of h-type retaining structure are further summarized. Thirdly, the behavior analysis of h-shaped retaining structure under the influence factors is carried out, and the pile diameter, pile row distance, embedded depth, stiffness of connecting beam, angle of connecting beam, hinge system and cohesive force are established, respectively. Different parameter models of internal friction angle and compression modulus. According to the analysis results, the optimum pile diameter, pile row distance, connecting beam size and embedded depth are put forward, which provide a reference for optimizing the design of h-type retaining structure. Then, the failure mechanism of h-shaped retaining structure is analyzed by Phi-c program. The pile diameter, pile row distance, embedded depth, stiffness of connecting beam, inclination angle of connecting beam, hinge system and shear strength are studied. The potential failure mode of slope is analyzed by the possible slip surface of different calculation parameters, such as compression modulus and so on. At the same time, the relationship between the calculation parameters of each factor and the stability of slope is analyzed. Then, the finite element numerical model is reasonably generalized based on the analysis of engineering examples and the understanding of the characteristics of geotechnical strata and surrounding environment in the field area. The actual retaining effect of h-type retaining structure is verified by the monitoring results, and the rationality of the finite element model and parameters is verified by comparing with the finite element simulation results. At last, the main contents and achievements of this paper are summarized. At the same time, some suggestions for further research are put forward.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU470

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本文編號：2444223